-
Die Erfindung betrifft eine Anlaufscheibe mit einer Aufnahmebohrung und einer Ringfläche, wobei die Scheibe als Grundwerkstoff Stahl aufweist, auf den auf mindestens einer Seite eine Schicht aus Bronze aufgebracht ist und die Ringfläche mit Schmiermittelzuführungen versehen ist, die auf den beiden Seiten der Ringfläche zueinander versetzt angeordnet sind.
-
Anlaufscheiben der eingangs genannten Art sind an sich bekannt. Sie finden Anwendung im Motor und Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen, beispielsweise bei Planetenrädern in Planetengetrieben. Die Anlaufscheiben haben in Planetengetrieben die Aufgabe, die Planetenräder und die in der Regel nicht gehärteten Planetenradträger beim Anlauf des Planetenrades vor Verschleiß zu schützen. Die Anlaufscheiben sitzen dabei auf dem Planetenradbolzen, der durch die Aufnahmebohrung der Anlaufscheibe hindurch tritt. Vergleichbar verhält es sich bei anderen Einsatzorten im Motor beziehungsweise im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen.
-
Eine Anlaufscheibe der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus der
DE 199 02 565 A1 bekannt. Diese beschreibt mehrschichtige Anlaufscheiben, bei denen Stahl und Bronze miteinander kombinierbar sind. Die Anlaufscheibe weist auf ihrer Ringfläche Schmiertaschen auf, die versetzt zueinander auf beiden Seiten der Anlaufscheibe vorgesehen sind. Am Umfang der Aufnahmebohrung ist die Anlaufscheibe mit Durchbrüchen versehen. Zudem weist sie auf beiden Seiten eine umlaufende Beölungsnut auf, mit denen die Schmiertaschen in Kontakt stehen. Mit Hilfe der bekannten Anlaufscheibe ist eine Verbesserung des Anlaufverhaltens der Scheiben bereits durch die Kombination der Materialien sowie der Beölungsnut und der Schmiermitteltaschen hervorgerufen. Allerdings hat sich gezeigt, dass beim Anlauf der Planetenräder häufig keine ausreichende Schmierung vorhanden ist. Dies hat seine Ursache darin, dass zwar die Schmiermittelnut bei der bekannten Anlaufscheibe einen Rest an Öl in sich aufnimmt um beim Anlaufen diesen Rest an Öl auf der Ringfläche zu verteilen. Da sich jedoch der überwiegende Teil des Öles beim Stillstand auf dem jeweiligen Planetenradbolzen sammelt, besteht bei der bekannten Anlaufscheibe keine Verbindung zwischen der Beölungsnut und der Aufnahmebohrung, sodass das sich auf dem Planetenradbolzen gesammelte Öl sich aufgrund der Fliehkräfte entlang der Ringfläche ohne konstruktive Unterstützung seinen Weg bahnen muss. Dies führt insbesondere bei ungünstigen Betriebsbedingungen zu einer Unterversorgung mit Schmiermittel, wodurch die Reibung unverhältnismäßig erhöht ist, was zu einer Erhöhung des Verschleißes führt.
-
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlaufscheibe zu schaffen, die eine Verbesserung der Schmiermittelversorgung ermöglicht und damit einem vorzeitigen Verschleiß auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen im Anlaufverhalten des Getriebes entgegenwirkt. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Schmiermittelzuführungen in Formlöchern münden, welche am Umfang der Aufnahmebohrung angeordnet sind.
-
Mit der Erfindung ist eine Anlaufscheibe insbesondere für Planetengetriebe von Kraftfahrzeugen geschaffen, die sehr gute Anlaufeigenschaften aufweist. Dies hat seine Ursache darin, dass die Schmiermittelzuführungen sich bis in den Bereich der Aufnahmebohrungen erstrecken und somit eine Zuführung des Schmiermittels, welches sich auf dem Planetenradbolzen im Ruhezustand sammelt, auch in die äußersten Bereiche der Anlaufscheibe schnell erfolgt. Zudem ist durch die Anordnung der Formlöcher, in denen die Schmiermittelzuführungen enden, eine Verbesserung des Eintritts von Schmiermittel in die Schmiermittelzuführungen geschaffen, da das auf dem Planetenradbolzen befindliche Öl problemlos in den Bereich der Schmiermittelzuführungen gelangen kann.
-
Vorteilhaft weisen die Formlöcher die Form eines Kreisabschnitts auf. Diese Ausbildung bewirkt einen zuverlässigen Durchfluss auf dem Planetenradbolzen gesammelten Schmiermittels, sodass die auf dem Bolzen angeordnete Anlaufscheibe keine Behinderung für das Schmiermittel darstellt. Infolgedessen ist gewährleistet, dass die Scheibe auf ihren beiden Seiten ausreichend mit Schmiermittel versorgt wird.
-
In Ausgestaltung der Erfindung haben die Schmiermittelzuführungen einen V-förmigen Querschnitt, der sich in Richtung der Aufnahmebohrung vergrößert. Durch die V-förmige Ausgestaltung ist gewährleistet, dass im Bereich des Planetenradbolzens eine große Menge Schmiermittel in die Schmiermittelzuführungen eintreten kann und aufgrund der Fliehkräfte nach außen gefördert werden kann. Da sich das in die Schmiermittelzuführungen eintretende Schmiermittel unter dem Einfluss der Fliehkraft verteilt, nimmt die Menge an Schmiermittel in radialer Richtung nach außen ab, sodass eine Verkleinerung des Querschnitts im Bereich des äußeren Umfangs der Scheibe keine nachteilige Auswirkung auf die Schmiermittelversorgung hat. Im Gegenteil bewirkt diese Ausgestaltung eine bedarfsgerechte Versorgung mit Schmiermittel.
-
Bevorzugt weist die Ringfläche Bohrungen auf. Die Bohrungen ermöglichen ebenso einen Durchtritt des Schmiermittels auf die jeweils andere Seite der Scheibe, wie die Formlöcher. Auch hierdurch ist gewährleistet, dass eine gleichmäßige Verteilung von Schmiermittel auf beiden Seiten der Anlaufscheibe gewährleistet ist, sodass das Anlaufverhalten auf beiden Seiten der Scheibe vergleichbar gut ist.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Bohrungen auf unterschiedlichen Teilkreisen angeordnet. Durch diese Ausbildung ist ebenfalls die gleichmäßige Verteilung des Schmiermittels über die gesamte Ringfläche vorteilhaft beeinflusst, sodass die Anlaufeigenschaften der erfindungsgemäßen Anlaufscheibe zusätzlich verbessert sind.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist die Schicht aus Bronze auf den Stahl plattiert. Das Plattieren stellt eine unlösliche Verbindung zwischen der Bronzeschicht und der Stahl-Scheibe dar. Die untrennbare Verbindung wird durch Temperatur und gleichzeitigen Druck hervorgerufen. Dies kann beispielsweise durch Aufwalzen, Aufschweißen, Tauchen oder dergleichen erfolgen.
-
Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
-
1 die schematische Darstellung der Einbausituation zweier Anlaufscheiben in einem Planetenradgetriebe;
-
2 die Einzelheit „Y” aus 1 in vergrößerter Darstellung;
-
3 die Draufsicht auf eine Anlaufscheibe;
-
4 die Einzelheit „X” aus 3 in vergrößerter Darstellung.
-
Die als Ausführungsbeispiel gewählte Anlaufscheibe 1 hat eine kreisrunde Form. Sie ist mit einer Aufnahmebohrung 2 versehen. Aufgrund der Aufnahmebohrung 2 weist die Anlaufscheibe 1 eine im Wesentlichen ringförmige Gestalt auf, sodass eine Ringfläche 3 ausgebildet ist.
-
Die Anlaufscheibe 1 ist im Bereich der Ringfläche 3 mit Schmiermittelzuführungen 4 versehen. Im Ausführungsbeispiel sind auf beiden Seiten der Ringfläche 3 Schmiermittelzuführungen 4 vorgesehen. Die Schmiermittelzuführungen 4 sichern eine einwandfreie Schmierung zwischen Anlaufscheibe und Planetenrad. Sie sind auf beiden Seiten der Ringfläche 3 von jeweils drei Nuten gebildet, die symmetrisch über die Ringfläche 3 verteilt angeordnet sind. Wie in 3 zu erkennen, sind die Schmiermittelzuführungen 4 auf den beiden Seiten der Ringfläche 3 zueinander versetzt angeordnet. Die Nuten haben einen V-förmigen Querschnitt, der sich in Richtung der Aufnahmebohrung 2 vergrößert. In der Draufsicht haben die Nuten eine dreieckförmige Gestaltung, deren Spitze in Richtung des Umfangs der Ringfläche 3 weist.
-
Die Schmiermittelzuführungen 4 münden in Formlöchern 6, welche am Umfang der Aufnahmebohrung 2 angeordnet sind. Die Formlöcher 6 weisen jeweils die Form eines Kreisabschnitts auf. Die Ringfläche 3 weist neben den Schmiermittelzuführungen 4 auch Bohrungen 10 auf. Im Ausführungsbeispiel sind sechs Bohrungen 10 auf der Ringfläche vorgesehen, die auf zwei unterschiedlichen Teilkreisen versetzt zueinander angeordnet sind. Die Bohrungen 10 tragen ebenfalls zu einer Verbesserung der Schmierung beim Anlauf des Getriebes bei.
-
Die Anlaufscheibe 1 weist als Grundwerkstoff Stahl auf. Auf den Stahl ist eine Schicht 5 aus Bronze aufgebracht. Im Ausführungsbeispiel ist die Schicht 5 aus Bronze auf den Stahl plattiert. Hierbei handelt es sich um ein an sich bekanntes Verfahren zur Materialbearbeitung. Die Schicht 5 ist auf der Scheibe 1 aus Stahl nicht löslich angeordnet; der Stahl und die Bronze bilden folglich eine untrennbare Verbindung. Die Herstellung der Verbindung kann beispielsweise durch Aufwalzen, Aufschweißen, Tauchen, oder Walzschweißen erfolgen.
-
Im Ausführungsbeispiel ist die Schicht 5 aus Bronze lediglich auf einer Seite der Anlaufscheibe 1 vorgesehen. In Abwandlung des Ausführungsbeispiels besteht auch die Möglichkeit, im Bedarfsfall eine Beschichtung aus Bronze auf beiden Seiten der Anlaufscheibe anzuordnen. Darüber hinaus ist die Dicke der Bronzeschicht variabel. Sie hängt wesentlich von den Einsatzbedingungen der jeweiligen Anlaufscheibe ab. Die Schicht kann dabei von wenigen hundertstel Millimetern bis zu mehreren Millimetern Dicke betragen.
-
In 1 ist die Einbausituation der erfindungsgemäßen Anlaufscheibe 1 dargestellt. Erkennbar ist ein Planetenrad 7 auf einem Planetenradbolzen 8 angeordnet, der in zwei Planetenradträgern 9 gelagert ist. Zwischen dem Planetenrad 7 und den Planetenradträgern 9 ist jeweils eine Anlaufscheibe 1 angeordnet, die auf dem Planetenradbolzen sitzen. Wie der vergrößerten Darstellung nach 2 zu entnehmen ist, ist die Schicht 5 aus Bronze auf der dem Planetenradträger 9 zugewandten Seite angeordnet. Diese Anordnung ist gewählt, da die Relativbewegung zwischen Planetenradträger 9 und Anlaufscheibe 1 größer als die Relativbewegung zwischen Planetenrad 7 und Anlaufscheibe 1 ist. Infolgedessen ist die die Reibung vermindernde Schicht 5 aus Bronze auf der Seite vorgesehen, die die höhere Reibung aufweist.
-
Wie in 2 zu erkennen, ermöglichen die Formlöcher 6 den Durchtritt von Schmiermittel durch die Anlaufscheibe 1, wie dies der strichpunktierte Pfeil erkennen lässt. Somit bieten die Formlöcher 6 eine erhebliche Verbesserung der Schmierung, da auf dem Planetenradbolzen 8 angesammeltes Schmiermittel beim Anlaufen durch die Formlöcher 6 in den Bereich der Schmiermittelzuführungen 4 gelangen kann. Aufgrund der Fliehkräfte wird das Schmiermittel dann entlang der V-förmigen und als Nuten ausgebildeten Schmiermittelzuführungen 4 nach außen transportiert und führt somit zu einer Verbesserung der Schmierung. Das Schmiermittel verteilt sich im Wesentlichen gleichmäßig über die Ringfläche 3 und hat aufgrund der auf der Ringfläche 3 versetzt zueinander angeordneten Bohrungen 10 die Möglichkeit, auch auf die andere Seite der Scheibe 1 zu gelangen. Infolgedessen ist mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anlaufscheibe 1 auf beiden Seiten der Scheibe eine gleichmäßige Schmiermittelversorgung hervorgerufen, wodurch dem Verschleiß bzw. einem Bauteilversagen wirksam entgegengewirkt ist.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
